Gc-helper.ru

ГК Хелпер
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светодиодный индикатор зарядки по току

Индикатор заряда аккумулятора своими руками

Индикатор заряда аккумулятора своими руками

Индикатор заряда аккумулятора своими руками на двух светодиодах — правильно обслуживаемые аккумуляторы будут работать у вас хорошо и долю. Обслуживание подразумевает, в частности, регулярный контроль напряжения аккумулятора. Изображенная на Рисунке 1 схема подходит для большинства типов аккумуляторов. Она содержит опорный светодиод LEDREF, работающий при постоянном токе 1 мА и обеспечивающий эталонный световой поток постоянной интенсивности, не зависящей от напряжения аккумулятора.

Это постоянство обеспечивается резистором R1 включенным последовательно со светодиодом. Поэтому, даже если напряжение полностью заряженного аккумулятора упадет до полного разряда, ток через него изменится всего на 10%. Таким образом, можно считать, что интенсивность излучения остается постоянной в диапазоне напряжений аккумулятора, соответствующем переходу от состояния полного заряда до полного разряда.

Световой поток измерительного светодиода LEDVAR меняется в соответствии с изменениями напряжения аккумулятора. Расположив светодиоды поблизости друг от друга, вы получите возможность легко сравнивать яркость их свечения, и, таким образом, определять статус аккумулятора. Используйте светодиоды с диффузно-рассеивающей линзой, поскольку приборы с прозрачной линзой раздражают ваши глаза. Обеспечьте достаточную оптическую изоляцию светодиодов, чтобы свет одного светодиода не попадал на линзу другого.

Работа измерительного светодиода

Измерительный светодиод работает при токе, меняющемся от 10 мА при полностью заряженном аккумуляторе до значений менее 1 мА при полном разряде. Стабилитрон Dz с последовательным резистором R2 необходимы для того, чтобы ток имел резкую зависимость от напряжения батареи. Сумма напряжения стабилитрона и падения напряжения на светодиоде должна быть чуть меньше, чем самое низкое напряжение аккумулятора. Это напряжение падает на резисторе R2. Изменения напряжения батареи вызывают большие изменения тока резистора R2. Если напряжение равно примерно 1 В, через светодиод LEDVAR течет ток 10 мА, и он светится намного ярче, чем LEDREF. Если напряжение ниже 0.1 В, интенсивность свечения LEDVARvar будет меньше, чем у LEDREF. показывая, что аккумулятор разряжен.

Индикатор заряда аккумулятора своими руками — непосредственно после окончания зарядки аккумулятора напряжение на нем превышает 13 В. Для схемы это безопасно, поскольку ток ограничен значением 10 мА. Если светодиоды горят ярко, быстро отпустите кнопку S11( чтобы не допустить их повреждения (Рисунок 2). Хотя в примере на Рисунке 2 индикатор заряда подключен к 12-вольтовой свинцово-кислотной аккумуляторной батарее, вы без труда можете адаптировать эту схему к другим типам аккумуляторов. Кроме того, вы можете использовать ее для контроля напряжения.

Два зеленых светодиода индуцируют состояние, когда заряд батареи превышает 60%. Набор красных светодиодов показывает, что заряд аккумулятора упал ниже 20%. Светодиоды LEDREFG и LEDREFR подключены через резисторы R1 и R2 сопротивлением 10 кОм. Последовательное измерительными светодиодами, яркость свечения которых изменяется, включены стабилитроны и резисторы R3 и R4 сопротивлением 100 Ом. Диоды D1, D2 и D3 задают требуемое напряжение ограничения. Зависимость яркости свечения светодиодов от состояния аккумулятора показана в Табпице1.

Для расчета интенсивности свечения зеленого измерительного светодиода можно использовать следующее выражение:

При токе зеленого светодиода 1 мА

Падение напряжения на используемых светодиодах при прямом токе 1 мА равно 1.85 В. Если характеристики светодиодов отличаются, сопротивления резисторов необходимо пересчитать. При этом напряжении светодиоды светятся одинаково, что соответствует заряду аккумулятора на 60%. Описание свинцово-кислотных аккумуляторов можно найти в[1]. Для расчета интенсивности свечения красного измерительного светодиода можно использовать следующее выражение:

При токе зеленого светодиода 1 мА

Поскольку при таком напряжении оба красных светодиода светятся одинаково, это означает, что аккумулятор заряжен на 20%. Светодиод LEDVARGvarg не горит. Рисунок 3 показывает, что оба измерительных светодиода светятся ярче опорных, сообщая о том, что аккумулятор заряжен на 100%

Зарядка литиевых аккумуляторов китайскими модулями

Литиевые аккумуляторы, характеристики, особенности

Литиевые аккумулятор (Li-Io, Li-Po) являются самыми популярными на данный момент перезаряжаемыми источниками электрической энергии. Литиевый аккумулятор имеет номинальное напряжение 3.7 Вольт, именно оно указывается на корпусе. Однако, заряженный на 100% аккумулятор имеет напряжение 4.2 В, а разряженный “в ноль” – 2.5 В, вообще нет смысла разряжать аккумулятор ниже 3 В, во-первых, он от этого портится, во-вторых, в промежутке от 3 до 2.5 В аккумулятор отдаёт всего пару процентов энергии. Таким образом, рабочий диапазон напряжений принимаем 3 – 4.2 Вольта. Мою подборку советов по эксплуатации и хранению литиевых аккумуляторов вы можете посмотреть вот в этом видео

Последовательно или параллельно?

При последовательном соединении суммируется напряжение на всех аккумуляторах, при подключении нагрузки с каждого аккумулятора идет ток, равный общему току в цепи, в общем сопротивление нагрузки задает ток разряда. Это вы должны помнить со школы. Теперь самое интересное, емкость. Емкость сборки при таком соединении по хорошему равна емкости аккумулятора с самой маленькой емкостью. Представим, что все аккумуляторы заряжены на 100%. Смотрите, ток разряда у нас везде одинаковый, и первым разрядится аккумулятор с самой маленькой емкостью, это как минимум логично. И как только он разрядится, дальше нагружать данную сборку будет уже нельзя. Да, остальные аккумуляторы еще заряжены. Но если мы продолжим снимать ток, то наш слабый аккумулятор начнет переразряжаться, и выйдет из строя. То есть правильно считать, что емкость последовательно соединенной сборки равна емкости самого малоемкого, либо самого разряженного аккумулятора. Отсюда делаем вывод: собирать последовательную батарею нужно во первых из одинаковых по емкости аккумуляторов, и во вторых, перед сборкой они все должны быть заряжены одинаково, проще говоря на 100%. Существует такая штука, называется BMS (Battery Monitoring System), она может следить за каждым аккумулятором в батарее, и как только один из них разрядится, она отключает всю батарею от нагрузки, об этом речь пойдёт ниже. Теперь что касается зарядки такой батареи. Заряжать ее нужно напряжением, равным сумме максимальных напряжений на всех аккумуляторах. Для литиевых это 4.2 вольта. То есть батарею из трех заряжаем напряжением 12.6 в. Смотрите что происходит, если аккумуляторы не одинаковые. Быстрее всех зарядится аккумулятор с самой маленькой емкостью. Но остальные то еще не зарядились. И наш бедный аккумулятор будет жариться и перезаряжаться, пока не зарядятся остальные. Переразряда, я напомню, литий тоже очень сильно не любит и портится. Чтобы этого избежать, вспоминаем предыдущий вывод.

Перейдем к параллельному соединению. Емкость такой батареи равна сумме емкостей всех аккумуляторов в нее входящих. Разрядный ток для каждой ячейки равен общему току нагрузки, деленному на число ячеек. То есть чем больше акумов в такой сборке, тем больший ток она может отдать. А вот с напряжением происходит интересная вещь. Если мы собираем аккумуляторы, имеющие разное напряжение, то есть грубо говоря заряженные до разного процента, то после соединения они начнут обмениваться энергией до тех пор, пока напряжение на всех ячейках не станет одинаковым. Делаем вывод: перед сборкой акумы опять же должны быть заряжены одинаково, иначе при соединении пойдут большие токи, и разряженный акум будет испорчен, и скорее всего может даже загореться. В процессе разряда аккумуляторы тоже обмениваются энергией, то есть если одна из банок имеет меньшую емкость, остальные не дадут ей разрядиться быстрее их самих, то есть в параллельной сборке можно использовать аккумуляторы с разной емкостью. Единственное исключение – работа при больших токах. На разных аккумуляторах под нагрузкой по-разному просаживается напряжение, и между “сильным” и “слабым” акумом начнёт бежать ток, а этого нам совсем не нужно. И то же самое касается зарядки. Можно абсолютно спокойно заряжать разные по емкости аккумуляторы в параллели, то есть балансировка не нужна, сборка будет сама себя балансировать.

В обоих рассмотренных случаях нужно соблюдать ток зарядки и ток разрядки. Ток зарядки для Li-Io не должен превышать половины ёмкости аккумулятора в амперах (аккумулятор на 1000 mah – заряжаем 0.5 А, аккумулятор 2 Ah, заряжаем 1 А). Максимальный ток разрядки обычно указан в даташите (ТТХ) аккумулятора. Например: ноутбучные 18650 и аккумы от смартфонов нельзя грузить током, превышающим 2 ёмкости аккумулятора в Амперах (пример: акум на 2500 mah, значит максимум с него нужно брать 2.5*2 = 5 Ампер). Но существуют высокотоковые аккумуляторы, где ток разряда явно указан в характеристиках.

Промежуточным вариантом является переключение аккумуляторов из последовательного соединения в параллельное (для зарядки), что подробно рассмотрено в видеоролике ниже, а все схемы и ссылки на переключатели вы найдёте вот здесь https://alexgyver.ru/18650/

Особенности зарядки китайскими модулями

Стандартный покупной зарядно-защитный модуль за 20 рублей для литиевого аккумулятора (ссылка на aliexpress) позиционируется продавцом как модуль для одной банки 18650. Может и будет заряжать любой литиевый аккумулятор вне зависимости от формы, размера и емкости до правильного напряжения 4,2 вольта (напряжение полностью заряженного аккумулятора, под завязку). Даже если это огромный литиевый пакет на 8000mah (разумеется речь идет про одну ячейку на 3,6-3,7v). Модуль дает зарядный ток 1 ампер, это значит что им можно без опаски заряжать любой аккумулятор емкостью от 2000mah и выше (2Ah, значит зарядный ток – половина емкости, 1А) и соответственно время зарядки в часах будет равно емкости аккумулятора в амперах (на самом деле чуть больше, полтора-два часа на каждые 1000mah). Кстати аккумулятор можно подключать к нагрузке уже во время заряда.

Читать еще:  Схема подключения двухклавишного выключателя освещения

Важно! Если вы хотите заряжать аккумулятор меньшей емкости (например одну старую банку на 900mah или крошечный литиевый пакетик на 230mah), то зарядный ток 1А это много, его следует уменьшить. Это делается заменой резистора R3 на модуле согласно приложенной таблице. Резистор необязательно smd, подойдет самый обычный. Напоминаю, что зарядный ток должен составлять половину от емкости аккумулятора (или меньше, не страшно).

Но если продавец говорит, что этот модуль для одной банки 18650, можно ли им заряжать две банки? Или три? Что если нужно собрать емкий пауэрбанк из нескольких аккумуляторов? МОЖНО! Все литиевые аккумуляторы можно подключать параллельно (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) ВНЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕМКОСТИ. Спаянные параллельно аккумуляторы сохраняют рабочее напряжение 4,2v а их емкость складывается. Даже если вы берете одну банку на 3400mah а вторую на 900 – получится 4300. Аккумуляторы будут работать как одно целое и разряжаться будут пропорциональной своей емкости.

Напряжение в ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ сборке ВСЕГДА ОДИНАКОВО НА ВСЕХ АККУМУЛЯТОРАХ! И ни один аккумулятор физически не может разрядиться в сборке раньше других, здесь работает принцип сообщающихся сосудов. Те, кто утверждают обратное и говорят что аккумуляторы с меньшей емкостью разрядятся быстрее и умрут – путают с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЙ сборкой, плюйте им в лицо.

Важно! Перед подключением друг к другу все аккумуляторы должны иметь примерно одинаковое напряжение, чтобы в момент спаивания между ними не потекли уравнительные токи, они могут быть очень большими. Поэтому лучше всего перед сборкой просто зарядить каждый аккумулятор по отдельности. Разумеется время зарядки всей сборки будет увеличиваться, раз вы используете все тот же модуль на 1А. Но можно спараллелить два модуля, получив зарядный ток до 2А (если ваше зарядное устройство может столько дать). Для этого нужно соединить перемычками все аналогичные клеммы модулей (кроме Out- и B+, они продублированы на платах другими пятаками, уже и так окажутся соединенными). Либо можно купить модуль, на котором микросхемы уже стоят в параллель. Этот модуль способен заряжать током в 3 Ампера.

Простите за совсем очевидные вещи, но люди по-прежнему путают, поэтому придется обсудить разницу между параллельным и последовательным соединением.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ соединение (все плюсы к плюсам, все минусы к минусам) сохраняет напряжение аккумулятора 4,2 вольта, но увеличивает емкость, складывая все емкости вместе. Во всех пауэрбанках применяется параллельное соединение нескольких аккумуляторов. Такая сборка по-прежнему может заряжаться от USB и повышающим преобразователем напряжение поднимается до выходных 5v.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ соединение (каждый плюс к минусу последующего аккумулятора) дает кратное увеличение напряжения одной заряженной банки 4,2в (2s – 8,4в, 3s – 12,6в и так далее), но емкость остается прежняя. Если используются три аккумулятора на 2000mah, то емкость сборки – 2000mah.

Важно! Считается что для последовательной сборки священно обязательно нужно использовать только аккумуляторы одинаковой емкости. На самом деле это не так. Можно использовать разные, но тогда емкость батареи будет определяться НАИМЕНЬШЕЙ емкостью в сборке. Складываете 3000+3000+800 – получаете сборку на 800mah. Тогда спецы начинают кукарекать, что тогда менее емкий аккумулятор будет быстрее разряжаться и умрет. А это неважно! Главное и действительно священное правило – для последовательной сборки всегда и обязательно нужно использовать плату защиты BMS на нужное количество банок. Она будет определять напряжение на каждой ячейке и отключит всю сборку, если какая-то разрядится первой. В случае с банкой на 800 она и разрядится, БМС отключит нагрузку от батареи, разряд остановится и остаточный заряд по 2200mah на остальных банках уже не будет иметь значения – нужно заряжаться.

Плата BMS в отличии от одинарного зарядного модуля НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ последовательной сборки. Для зарядки нужен настроенный источник нужного напряжения и тока. Об этом Гайвер снял видео, поэтому не тратьте время, посмотрите его, там об этом максимально досконально.

Несколько простых схем питания светодиодов

Несмотря на богатый выбор в магазинах светодиодных фонариков различных конструкций, радиолюбители разрабатывают свои варианты схем для питания белых суперярких светодиодов. В основном задача сводится к тому, как запитать светодиод всего от одной батарейки или аккумулятора, провести практические исследования.

После того, как получен положительный результат, схема разбирается, детали складываются в коробочку, опыт завершен, наступает моральное удовлетворение. Часто исследования на этом останавливаются, но иногда опыт сборки конкретного узла на макетной плате переходит в реальную конструкцию, выполненную по всем правилам искусства. Далее рассмотрены несколько простых схем, разработанных радиолюбителями.

В ряде случаев установить, кто является автором схемы очень трудно, поскольку одна и та же схема появляется на разных сайтах и в разных статьях. Часто авторы статей честно пишут, что эту статью нашли в интернете, но кто опубликовал эту схему впервые, неизвестно. Многие схемы просто срисовываются с плат тех же китайских фонариков.

Автор статьи, которую Вы сейчас читаете, на авторство схем тоже не претендует, это просто небольшая подборка схем на «светодиодную» тему.

Зачем нужны преобразователи

Все дело в том, что прямое падение напряжения на светодиоде, как правило, не менее 2,4…3,4В, поэтому от одной батарейки с напряжением 1,5В, а тем более аккумулятора с напряжением 1,2В зажечь светодиод просто невозможно. Тут есть два выхода. Либо применять батарею из трех или более гальванических элементов, либо строить хотя бы самый простой DC-DC преобразователь.

Именно преобразователь позволит питать фонарик всего от одной батарейки. Такое решение уменьшает расходы на источники питания, а кроме того позволяет полнее использовать заряд гальванического элемента: многие преобразователи работоспособны при глубоком разряде батареи до 0,7В! Использование преобразователя также позволяет уменьшить габариты фонарика.

Простейшая схема для питания светодиода

Схема представляет собой блокинг-генератор. Это одна из классических схем электроники, поэтому при правильной сборке и исправных деталях начинает работать сразу. Главное в этой схеме правильно намотать трансформатор Tr1, не перепутать фазировку обмоток.

В качестве сердечника для трансформатора можно использовать ферритовое кольцо с платы от негодной энергосберегающей люминесцентной лампы. Достаточно намотать несколько витков изолированного провода и соединить обмотки, как показано на рисунке ниже.

Трансформатор можно намотать обмоточным проводом типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром не более 0,3мм, что позволит уложить на кольцо чуть большее количество витков, хотя бы 10…15, что несколько улучшит работу схемы.

Обмотки следует мотать в два провода, после чего соединить концы обмоток, как показано на рисунке. Начало обмоток на схеме показано точкой. В качестве транзистора можно использовать любой маломощный транзистор n-p-n проводимости: КТ315, КТ503 и подобные. В настоящее время проще найти импортный транзистор, например BC547.

Если под рукой не окажется транзистора структуры n-p-n, то можно применить транзистор проводимости p-n-p, например КТ361 или КТ502. Однако, в этом случае придется поменять полярность включения батарейки.

Резистор R1 подбирается по наилучшему свечению светодиода, хотя схема работает, даже если его заменить просто перемычкой. Вышеприведенная схема предназначена просто «для души», для проведения экспериментов. Так после восьми часов беспрерывной работы на один светодиод батарейка с 1,5В «садится» до 1,42В. Можно сказать, что почти не разряжается.

Для исследования нагрузочных способностей схемы можно попробовать подключить параллельно еще несколько светодиодов. Например, при четырех светодиодах схема продолжает работать достаточно стабильно, при шести светодиодах начинает греться транзистор, при восьми светодиодах яркость заметно падает, транзистор греется весьма сильно. А схема, все-таки, продолжает работать. Но это только в порядке научных изысканий, поскольку транзистор в таком режиме долго не проработает.

Преобразователь с выпрямителем

Если на базе этой схемы планируется создать простенький фонарик, то придется добавить еще пару деталей, что обеспечит более яркое свечение светодиода.

Нетрудно видеть, что в этой схеме светодиод питается не пульсирующим, а постоянным током. Естественно, что в этом случае яркость свечения будет несколько выше, а уровень пульсаций излучаемого света будет намного меньше. В качестве диода подойдет любой высокочастотный, например, КД521 (принцип действия полупроводникового диода).

Преобразователи с дросселем

Еще одна простейшая схема показана на рисунке ниже. Она несколько сложнее, чем схема на рисунке 1 , содержит 2 транзистора, но при этом вместо трансформатора с двумя обмотками имеет только дроссель L1. Такой дроссель можно намотать на кольце все от той же энергосберегающей лампы, для чего понадобится намотать всего 15 витков обмоточного провода диаметром 0,3…0,5мм.

При указанном параметре дросселя на светодиоде можно получить напряжение до 3,8В (прямое падение напряжения на светодиоде 5730 3,4В), что достаточно для питания светодиода мощностью 1Вт. Наладка схемы заключается в подборе емкости конденсатора C1 в диапазоне ±50% по максимальной яркости светодиода. Схема работоспособна при снижении напряжения питания до 0,7В, что обеспечивает максимальное использование емкости батареи.

Читать еще:  Кнопочный выключатель с подсветкой abb

Если рассмотренную схему дополнить выпрямителем на диоде D1, фильтром на конденсаторе C1, и стабилитроном D2, получится маломощный блок питания, который можно применить для питания схем на ОУ или других электронных узлов. При этом индуктивность дросселя выбирается в пределах 200…350 мкГн, диод D1 с барьером Шоттки, стабилитрон D2 выбирается по напряжению питаемой схемы.

При удачном стечении обстоятельств с помощью такого преобразователя можно получить на выходе напряжение 7…12В. Если предполагается использовать преобразователь для питания только светодиодов, стабилитрон D2 можно из схемы исключить.

Все рассмотренные схемы являются простейшими источниками напряжения: ограничение тока через светодиод осуществляется примерно так же, как это делается в различных брелоках или в зажигалках со светодиодами.

Светодиод через кнопку включения, без всякого ограничительного резистора, питается от 3…4-х маленьких дисковых батареек, внутреннее сопротивление которых ограничивает ток через светодиод на безопасном уровне.

Схемы с обратной связью по току

А светодиод является, все-таки, токовым прибором. Неспроста в документации на светодиоды указывается именно прямой ток. Поэтому настоящие схемы для питания светодиодов содержат обратную связь по току: как только ток через светодиод достигает определенного значения, выходной каскад отключается от источника питания.

В точности также работают и стабилизаторы напряжения, только там обратная связь по напряжению. Ниже показана схема для питания светодиодов с токовой обратной связью.

При внимательном рассмотрении можно увидеть, что основой схемы является все тот же блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2. Транзистор VT1 является управляющим в цепи обратной связи. Обратная связь в данной схеме работает следующим образом.

Светодиоды питаются напряжением, которое накапливается на электролитическом конденсаторе. Заряд конденсатора производится через диод импульсным напряжением с коллектора транзистора VT2. Выпрямленное напряжение используется для питания светодиодов.

Ток через светодиоды проходит по следующему пути: плюсовая обкладка конденсатора, светодиоды с ограничительными резисторами, резистор токовой обратной связи (сенсор) Roc, минусовая обкладка электролитического конденсатора.

При этом на резисторе обратной связи создается падение напряжения Uoc=I*Roc, где I ток через светодиоды. При возрастании напряжения на электролитическом конденсаторе (генаратор, все-таки, работает и заряжает конденсатор), ток через светодиоды увеличивается, а, следовательно, увеличивается и напряжение на резисторе обратной связи Roc.

Когда Uoc достигает 0,6В транзистор VT1 открывается, замыкая переход база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 закрывается, блокинг-генератор останавливается, и перестает заряжать электролитический конденсатор. Под воздействием нагрузки конденсатор разряжается, напряжение на конденсаторе падает.

Уменьшение напряжения на конденсаторе приводит к снижению тока через светодиоды, и, как следствие, уменьшению напряжения обратной связи Uoc. Поэтому транзистор VT1 закрывается и не препятствует работе блокинг-генератора. Генератор запускается, и весь цикл повторяется снова и снова.

Изменяя сопротивление резистора обратной связи можно в широких пределах изменять ток через светодиоды. Подобные схемы называются импульсными стабилизаторами тока.

Интегральные стабилизаторы тока

В настоящее время стабилизаторы тока для светодиодов выпускаются в интегральном исполнении. В качестве примеров можно привести специализированные микросхемы ZXLD381, ZXSC300. Схемы, показанные далее, взяты из даташитов (DataSheet) этих микросхем.

На рисунке показано устройство микросхемы ZXLD381. В ней содержится генератор ШИМ (Pulse Control), датчик тока (Rsense) и выходной транзистор. Навесных деталей всего две штуки. Это светодиод LED и дроссель L1. Типовая схема включения показана на следующем рисунке. Микросхема выпускается в корпусе SOT23. Частота генерации 350КГц задается внутренними конденсаторами, изменить ее невозможно. КПД устройства 85%, запуск под нагрузкой возможен уже при напряжении питания 0,8В.

Прямое напряжение светодиода должно быть не более 3,5В, как указано в нижней строчке под рисунком. Ток через светодиод регулируется изменением индуктивности дросселя, как показано в таблице в правой части рисунка. В средней колонке указан пиковый ток, в последней колонке средний ток через светодиод. Для снижения уровня пульсаций и повышения яркости свечения возможно применение выпрямителя с фильтром.

Здесь применяется светодиод с прямым напряжением 3,5В, диод D1 высокочастотный с барьером Шоттки, конденсатор C1 желательно с низким значением эквивалентного последовательного сопротивления (low ESR). Эти требования необходимы для того, чтобы повысить общий КПД устройства, по возможности меньше греть диод и конденсатор. Выходной ток подбирается при помощи подбора индуктивности дросселя в зависимости от мощности светодиода.

Микросхема ZXSC300

Отличается от ZXLD381 тем, что не имеет внутреннего выходного транзистора и резистора-датчика тока. Такое решение позволяет значительно увеличить выходной ток устройства, а следовательно применить светодиод большей мощности.

В качестве датчика тока используется внешний резистор R1, изменением величины которого можно устанавливать требуемый ток в зависимости от типа светодиода. Расчет этого резистора производится по формулам, приведенным в даташите на микросхему ZXSC300. Здесь эти формулы приводить не будем, при необходимости несложно найти даташит и подсмотреть формулы оттуда. Выходной ток ограничивается лишь параметрами выходного транзистора.

При первом включении всех описанных схем желательно батарейку подключать через резистор сопротивлением 10Ом. Это поможет избежать гибели транзистора, если, например, неправильно подключены обмотки трансформатора. Если с этим резистором светодиод засветился, то резистор можно убирать и проводить дальнейшие настройки.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Индикатор заряженности аккумулятора

Понадобилось мне контролировать степень заряда 12 вольтового аккумулятора.

Хотелось сделать схему максимально простой, с индикацией на светодиоде, без разных сложных микросхем, и компараторов.

Минимум деталей, максимум наглядности, чтобы о величине остаточного напряжения на аккумуляторе можно было приблизительно судить по частоте вспышек светодиода.

На этот раз речь пойдет о схеме даже без микроконтроллера attiny13 — решить поставленную задачу удалось всего при помощи одного транзистора!


Решил собрать классическую схему генератора на транзисторе, работающем в режиме лавинного пробоя. В качестве лавинного транзистора выбрал широко распространённый транзистор NPN-структуры 2SC945P. Чтобы генерация световых вспышек прекращалась при понижении напряжения до 11,8 вольт, в схему был добавлен светодиод HL2, работающий в качестве элемента, понижающего питание схемы на 2 вольта (падение напряжения на открытом светодиоде вычитается из напряжения, питающего схему).

Вследствие этого при напряжении на аккумуляторе +12в и выше схема работает в режиме генератора импульсов с частотой около 1 Гц (одна вспышка в секунду). При понижении до уровня 11,9 вольт частота мигания снижается до одной вспышки в 3 секунды, а при напряжении ниже 11,8 вольт мигание отсутствует, светодиод погашен.

О величине остаточного напряжения на аккумуляторе можно судить по частоте вспышек индикатора светодиода HL1.

На основе этого индикатора можно сделать несложный прибор для тестирования аккумулятора под нагрузкой — «нагрузочную вилку».


Для проверки нагрузочной способности аккумулятора в схему добавляется мощный проволочный резистор R2, который можно изготовить из куска нагревательной спирали сопротивлением 1,5 Ом. Подключив щупы прибора к плюсу и минусу аккумулятора, наблюдаем за частотой мерцания индикатора HL1, затем нажимаем кратковременно кнопку S1 и смотрим, как изменилась частота мигания светодиода: если после нажатия кнопки частота мигания практически не изменилась, значит аккумулятор достаточно заряжен, если же частота мигания стала значительно ниже, или мигание совсем пропало, то аккумулятор разряжен и требует подзарядки.

Через резистор R2 протекает ток порядка 10А, поэтому контакты кнопки S1 должны быть рассчитаны не менее, чем на такой ток.

Владимир Науменко
г. Калининград

Делаем своими руками индикатор заряда аккумулятора контроллер

Зачем нужен

Автомобильные аккумуляторы используются в машинах в качестве дополнительного источника электроэнергии:

  • для питания электричеством фар, бортовой сети;
  • для запуска двигателя.

Батарея аккумулятора состоит из связанных между собой элементов из шести штук. Норма ее напряжения соответствует 13,5 В, по 2,25 — на каждый элемент. При разряжении значение падает до 9 В и ниже. Данные показатели критические – 70%, они сигналят о том, что аккумулятор вышел из строя. Этого допускать нельзя.

Во время заметить приближающийся коллапс возможно только, если в салоне стоит индикатор заряда. А если в течение работы автомобиля он все время сигнализирует о разрядке – пора отправляться на техосмотр в автосервис.

На новых автомобилях с компьютерной начинкой, у водителя есть возможность контролировать показатели уровня заряжения аккумулятора. А для старых моделей автомобилей, лучшая альтернатива вольтметру это индикатор заряда аккумулятора. С этим прибором перед глазами всегда будет точная информация. Индикатор выполняет две важные функции одновременно. Он сообщает:

  • о процессе заряжения аккумулятора от генератора;
  • об уровне заряда у накопителя батареи.
Читать еще:  Выключатель света с затуханием

Такое устройство можно сконструировать легко своими руками, схема его простая, детали для сбора есть в магазинах.

Важно! Чем больше изношенность аккумулятора, тем меньшее количество времени он держит заряд, особенно зимой.


Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора

Дополнительная информация

Многие автомобилисты сталкиваются с проблемой, когда аккумулятор был полностью заряжен, но красный индикатор не сменяется зеленым. Всего можно выделить три причины, по которым это может произойти:

  1. В конструкции используются специальные шарики, и часто возникает ситуация, когда они застревают и не могут выскочить на поверхность. В таком случае необходимо потрясти аккумулятор, и индикатор покажет нужный цвет.
  2. На приспособление попала грязь от пластин, которая препятствует правильной передаче информации. Это связано с тем, что пластины в любом аккумуляторе могут осыпаться с течением времени. Тогда электролит становится мутным.
  3. Вполне возможно, что устройство вышло из строя и не может правильно заряжаться. В таком случае нужно обратиться к специалистам.

При необходимости можно снять индикатор самостоятельно. В большинстве случаев это удается сделать с помощью простых плоскогубцев, но такая «процедура» небезопасна. Есть вероятность того, что нарушится безвоздушное пространство внутри устройства. Это приведет к утечке «гремучего газа». Поэтому рекомендуется тщательно подумать о надобности такого действия перед его началом.

Какие бывают индикаторы

Индикатор заряда бывает различных типов. Самые инновационные модели это бортовые, встроенные в современные авто, но это еще редко встречается. Существуют следующие виды:

  • дисплеи кристаллические на приборных панелях;
  • индикаторы – гигрометры;
  • самостоятельно изготовленный вариант индикатора.

В автосалонах автолюбители приобретают индикатор заряда разных моделей, отличающихся по дизайну и основным функциям. Производители предлагают следующие типы моделей:

  • по способу подключения: к бортовой сети или к разъему прикуривателя;
  • по способу воспроизведения сигнала: цифровые или аналоговые.

Основные функции определение уровня зарядка АКБ и вывод показателей на дисплеи или табло, для просмотра, эти приборы выполняют отлично.

Встроенный индикатор заряда

Одним из существующих встроенных индикаторов зарядки является гидрометр. Он работает путем установления плотности электролитов. Его составляющие:

  • световод и глазок;
  • поплавок с ножкой.

На внешней части аккумулятора выведен глазок, а ножка, световод встроены внутрь корпуса. Уровень электролита батареи измеряется при помощи поплавка – обозначения цвета. Глазок выдает три положения АКБ:

  1. Шарик (поплавок) зеленый – батарея заряжена хорошо. Он всплывает от 65% зарядки и выше.
  2. Глазок черный или красный – поплавок погрузился в электролит, а это означает, что плотность его понизилась. Батарею нужно срочно заряжать.
  3. Виден сам электролит (белый, желтый) через глазок – это сигнал, что понизился уровень электролита. Нужно добавить дистиллированной воды.

Это не самый удобный вариант индикации, так как приходится периодически, открывать крышку капота, контролировать положение электролита при различных режимах работы. К тому же, по отзывам автолюбителей видно, что показания бывают неточные, а само устройство быстро ломается. Причины поломок могут быть следующие:

  • элементы, сделанные из стекла и пластика, от перегрева могут деформироваться, показывать искаженные данные;
  • индикатор устанавливается в один из шести отсеков, и показывает состояние электролита только на 1/6 от всего аккумулятора, это может быть не всегда правильным.

Важно! Гидрометр не принимает во внимание в своих показаниях, зависимость плотности электролита от понижения температуры.

Устройство конструкции

Многие ошибочно считают, что такое приспособление выполнено в виде светодиодной лампочки. Однако устройство этого прибора выглядит по-другому. В большинстве случаев используется специальный ареометр, который встраивается непосредственно в корпус АКБ. Это приспособление позволяет точно определить плотность электролита в устройстве. В зависимости от полученных данных, в трубке всплывает шарик определенного цвета, после чего он проецируется на специальное окошко, расположенное на поверхности устройства.

Рекомендуем: Характеристики и особенности аккумулятора Бош S4 004

Если батарея полностью заряжена, то на верху трубки находится зеленый шарик, который можно увидеть в окошке и принять за лампочку. Если устройство разряжено, всплывает красный шарик. В случае с черным цветом никакой шарик не всплывает, и в окошке просто виден черный цвет.

Использование такой конструкции обосновано тем, что электроника в виде обычной лампочки не подошла бы для этой задачи, поскольку она тоже требует энергии. Более того, любая лампочка может перегореть. В таком случае устройство перестанет выполнять свою задачу.

Заводские модели

Индикатор заряда на панели является хорошей альтернативой гигрометру. Его приобретают автолюбители, у которых в машине имеется второй аккумулятор, и панель с индикатором от ТМС станет очень, нужным устройством. Оно изготовлено из алюминия, со светодиодами. На панели находится вольтметр, переключатель с одного аккумулятора на второй. Стоимость его около 1600 рублей, страна производитель Китай.

Изготовители предлагают устройства по принципу конструктора из комплекта запчастей, которые собираются вручную, например – DC 12 В. Он проверяет полноту заряда батареи и движение регулятора. Потребляет мало электричества, работает до 18 В. Это бюджетный вариант, его стоимость до 400 рублей.

На рынке существуют предложения от американских производителей. Эти индикаторы имеют уровень заряда батареи 12 В, но они очень дорогие до 5000 рублей. Дизайн черного цвета, дисплей 5 см, есть освещение лампочкой.

Маркировка и дата изготовления аккумуляторов Зверь

На изображении ниже представлен образец этикетки с информацией об аккумуляторе Зверь.

Как сообщает сам производитель на своём сайте, на этикетке должна присутствовать следующая информация:

  • Страна, адрес, название производителя;
  • Дата изготовления АКБ;
  • Маркировка автомобильного аккумулятора;
  • Обозначение технических условий;
  • Номинальная ёмкость в ампер-часах и номинальное напряжение в вольтах;
  • Разрядный ток в амперах (приводится по европейскому стандарту EN);
  • Вес аккумулятора;
  • Полярность;
  • Необходимые указания по безопасности.

Аккумуляторные батареи Зверь имеют маркировку вида 6СТ-АЗУ, что является стандартом в соответствии с ГОСТ 959-2002. Подробную информацию о маркировке автомобильных аккумуляторов вы можете узнать по приведённой ссылке.
Дата изготовления аккумулятора Зверь находится на верхней части корпуса. Маркировка делается вида 10 07, где первые две цифры – номер месяца, последние две цифры – номер года. В указанном примере – октябрь 2007 года.

Как собрать индикатор заряда самостоятельно

Один из самых простых, распространенных способов создать индикатор заряда своими руками предлагается ниже. Устройство будет контролировать работу АКБ с напряжением бортовой сети до 14В. Порядок действия схож с моделью DC 12 В. Для работы необходимо, приобрести:

  • печатную плату;
  • светодиоды: зеленый, красный, синий;
  • транзисторы ВС: 547, 557;
  • стабилитроны 9,1;10 В.;
  • резисторы 2,2 кОм, 1 кОм (2 шт.), 220 Ом (3 шт.).

Соединение совершается по схеме, показанной ниже:

  1. Важно все вышеперечисленные составляющие расположить на плате компактно.
  2. Светодиоды перед припаиванием, проверяют на соотношение контакта и цвета специальным тестером.
  3. Не рекомендуется припаивать светодиоды прямо к плате. Наилучшим вариантом будет вынести их на проводах, чтобы установить в автомобильной панели для удобства.
  4. Собранную, плату индикатора помещают на внутреннюю сторону панели с приборами.
  5. Затем, подсоединяют к общей бортовой сети.
  6. Светодиоды на проводах выводят на лицевую часть панели, возможно к нижней части рулевой колонки. Здесь устройство будет легче подвести к замку зажигания.

Как все это работает, рассмотрим по порядку. Индикация будет информировать о показателях зарядки следующим образом:

  • лампочка с зеленым светом светодиода зажигается, когда напряжение больше 13 В – батарея заряжена до конца;
  • синий свет горит, когда напряжение соответствует уровню 11-13 В, это значит можно работать;
  • красный светится, в момент упада напряжения от 10 до 6 В – батарея требует зарядки.

Теперь водитель всегда будет знать состояние аккумулятора, своевременно совершать зарядку, не дожидаясь критических и неприятных моментов. А это значит, что эксплуатационный срок автомобиля не будет сокращаться, из — за поломок аккумулятора.

Важно! При правильно выполненной работе, на панели авто появится индикатор заряда по цветам – дополнительная возможность контроля заряда батареи аккумулятора.

Линейка аккумуляторов Зверь

В серии аккумуляторных батарей Зверь можно выделить три основные модификации:

  • Зверь;
  • Зверь Азия;
  • Зверь ТТ.

Первая группа аккумуляторов представляют собой модели Зверь ёмкостью от 55 до 90 А-ч, имеющие типоразмер, который позволяет использовать их на отечественных и европейских автомобилях.

Модели серии Зверь Азия предназначены для использования на легковых автомобилях азиатского производства. Эти автомобильные аккумуляторы производятся в соответствии с требованиями японского промышленного стандарта JIS.

Модели АКБ группы Зверь ТТ предназначены для использования на коммерческих транспортных средствах, грузовых автомобилях, специальной технике. Эти автомобильные аккумуляторы отличает увеличенная ёмкость и пусковой ток, а также более длительный срок службы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector